低剂量吸水树脂稳定活性微滴水合储甲烷动力学

水合物的快速循环生成是水合物技术应用的关键。将十二烷基硫酸钠溶液与疏水性气相纳米二氧化硅和低剂量(质量分数0.1%~1.0%)吸水树脂置于搅拌器中快速搅拌,得到吸水树脂稳定的表面活性剂溶液微滴,其本质是由高分子聚合物改性的活性干溶液。在8.0 MPa和274.2K下,利用该活性微滴以水合物的形式存储甲烷,研究甲烷水合物在微滴中的生成动力学特性。研究表明,分散的聚合物改性微滴能为气体传输提供众多纵横交错的通路,从而极大增加了气液间接触面积,且每个微滴均具有稳定的胶质结构和活性表面。该聚合物稳定的表面活性液滴能促进甲烷水合物迅速形成,储气量高达152.5~173.3 cm^(3)·g^(-1),储气速率也达到7.62~19.70 cm^(3)·(g·min)-1。聚合物质量分数为0.1%的微滴气体存储容量最大,第7次循环前的储气量均在170 cm^(3)·g^(-1)以上,第12次循环储气量仅比第1次循环储气量衰减了14.7%。该成果对于大规模应用水合物快速循环储运天然气技术具有借鉴作用。